一种镧铜轴承保持架的材料和铸造工艺方法技术

技术编号:7795900 阅读:266 留言:0更新日期:2012-09-23 22:12
一种镧铜轴承保持架的材料和铸造工艺方法,避免了现有的轧机轴承黄铜保持架易磨损、断裂等问题,使该保持架材料内部组织更加致密,屈服强度提高15.7%,抗拉强度提高6.2%,伸长率基本相同,加工性能优良;明显提高工作效率和产品质量,节约大量能源和时间,延长使用寿命;方法简单,有效降低生产成本,便于推广。一种镧铜轴承保持架材料,其化学成分按重量百分比构成为:铜Cu57%~60%,铅Pb0.8%~1.9%,单质稀土镧La0.2%~0.6%,杂质总量≤1%,余量为锌Zn,各组份之和为百分之百。一种镧铜轴承保持架的铸造工艺方法,由配料→熔炼→加入单质稀土镧→浇铸依次完成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承保持架,尤其是ー种镧铜轴承保持架的材料和鋳造エ艺方法。
技术介绍
目前在轧机轴承行业中,大型四列圆柱滚子轴承、深沟球轴承及角接触球轴承的材料大多采用黄铜制成实体保持器,而该黄铜保持器毛坯一般采用离心浇铸的エ艺方法进行生产,再经车、钻、铣加工至成品。然而,由于黄铜材料在铸造过程中容易出现内部组织疏松、晶粒粗大不均匀的情 况,并且在鋳造中存在杂质、气孔较多的缺陷,导致黄铜实体保持架耐磨性及強度大大降低;经过长期大量调研得知,在实际使用过程中,现有的黄铜保持架经常出现磨损或者断裂等早期失效现象,使整个轴承的使用寿命以及设备运行可靠性降低;因此,现有的黄铜保持架产品质量低,増加了维修和维护成本,生产成本高,耗费大量能源和时间,从而降低了エ作效率而现有的黄铜保持架其鋳造エ艺方法不够合理科学、发展更新缓慢,也导致出现上述的缺陷。黄铜保持架的质量关键在于其材料化学成分及其鋳造エ艺方法,但长期以来对保持架材料改进的较少;也有ー些对关于铜材料创新的先进技术,但却难以应用于保持架。例如专利号201110340577. 3公开了 “ー种耐腐蚀铜锌铝合金材料,现制成铜锌铝黄铜合金管材、板带材,是以铜锌黄铜合金为基体,通过添加锌、铝、镍、硅、硼、锰、稀土等元素,达到高耐磨、高耐蚀、耐高温、加工性能良好的目的,满足海洋开发利用行业、换热以及其他特殊行业用材料的要求。其化学成分按重量百分比为铜74% -78%,铝I. 4% -2. 8%,镍O. 2% -1.0%、硅 O. 1% -1.0%、硼 O. 003% -O. 015%、锰 O. 2% -O. 8%、单质稀土镧与单质稀土铈中的至少ー种或者混合稀土 O. 005% -O. 15%、铁< O. 05%、铅< O. 05%、不可避免的杂质<0. 05%,余量为锌,各组份之和为百分之百;通过变形加工可以分别制作出满足市场需求的耐腐蚀铜锌铝合金材料板带材或管材。有效节约了能源、降低生产成本。”虽然该材料很先迸,达到了高耐磨、高耐蚀、耐高温、加工性能良好的目的,满足海洋开发利用行业、换热以及其他特殊行业用材料的要求,但是该材料的机械性能还不能满足轴承保持架的质量要求,因为该材料的屈服強度、抗拉强度较低,屈服強度与抗拉强度的比值较小;所以,该材料能够能够满足海洋エ业、地热换热利用、海洋养殖以及有特殊需求的场合,广泛应用于海水淡化、造船等行业,但该材料不适于应用在轴承保持架上,也没有研发应用在轴承保持架上的先例。并且,该材料的エ艺繁琐复杂,如加工轴承保持架必然耗费大量时间和能源,降低工作效率,而且使整个轴承的使用寿命以及设备运行可靠性得不到保障,存在安全隐患。因此,现有的黄铜保持架的材料及其鋳造エ艺方法是轴承设备发展中的瓶颈,是本领域长期以来难以解决的技术难题,不能满足市场和用户的需求。鉴于上述的原因,现有的黄铜保持架材料及其鋳造エ艺方法需要创新改迸
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足,提供ー种镧铜轴承保持架的材料和鋳造エ艺方法,避免了现有的轧机轴承黄铜保持架易磨损、断裂等问题,使该保持架材料内部组织更加致密,屈服强度提高15. 7%,抗拉强度提高6.2%,伸长率基本相同,加工性能优良;明显提高工作效率和产品质量,节约大量能源和时间,延长使用寿命;方法简单,有效降低生产成本,便于推广。本专利技术为了实现上述的目的,采用如下的技术方案ー种镧铜轴承保持架材料,其化学成分按重量百分比构成为铜Cu57% 60%,铅PbO. 8% 1.9%,单质稀土镧LaO. 2% O. 6%,杂质总量彡1%,余量为锌Zn,各组份之和为百分之百。 ー种镧铜轴承保持架的鋳造エ艺方法,由配料一熔炼一加入单质稀土镧一浇铸依次完成,具体的エ艺步骤依次如下进行配料根据ー种镧铜轴承保持架的化学成分按照重量百分比将铜Cu57% 60 %,铅PbO. 8 % I. 9 %,单质稀土镧LaO. 2 % O. 6 %,余量为锌Zn,称量配置为各组份之和为百分之百的配料,然后就位备用;熔炼将配料在有芯エ频感应电炉中进行熔炼,炉中先加入配料中铜总量的50%,升温熔化成为熔液,再加入配料中铜总量剩余的50%,升温至950 1030°C ;为了防止铜熔液温度不均、局部过热氧化,需充分搅拌5 10分钟,停止升温,并采用木炭对炉内熔液面进行覆盖保护;当熔液温度自然降至900 950°C时,迅速加入配料中的铅和锌,压入熔液液面下,不停搅拌至完全熔化;此时需进行炉前检查,检查熔液的主要化学成分,达到配料中的重量百分比的要求范围为合格; 加入单质稀土镧用钟罩压入单质稀土镧到溶液中,并缓缓搅拌5 10分钟后,立即准备出炉浇铸,不要使金属熔液在炉中停留超过ー小时,否则会减弱单质稀土镧对材料变质细化的效果;浇铸将溶液在离心机上浇铸轴承保持架毛坯,浇铸温度900 950°C,浇铸速度7 8min/2. 5m ;同时用固定在离心机上多孔冷却水套进行降温冷却,冷却水压2 3kg/cm3,使轴承保持架毛坯快速均匀冷却,冷却至凝固成形为止;然后,将轴承保持架毛坯脱模后放置到常温,再经车、钻、铣精加工至成品。ー种镧铜轴承保持架的鋳造エ艺方法,由配料一熔炼一加入单质稀土镧一浇铸依次完成,具体的エ艺步骤依次如下进行配料根据ー种镧铜轴承保持架的化学成分按照重量百分比将铜Cu57%,铅PbO. 8 %,单质稀土镧LaO. 2 %,余量为锌Zn,称量配置为各组份之和为百分之百的配料,然后就位备用;熔炼将配料在有芯エ频感应电炉中进行熔炼,炉中先加入配料中铜总量的50%,升温熔化成为熔液,再加入配料中铜总量剰余的50%,升温至950°C;为了防止铜熔液温度不均、局部过热氧化,需充分搅拌5分钟,停止升温,并采用木炭对炉内熔液面进行覆盖保护;当熔液温度自然降至900で吋,迅速加入配料中的铅和锌,压入熔液液面下,不停搅拌至完全熔化;此时需进行炉前检查,检查熔液的主要化学成分,达到配料中的重量百分比的要求范围为合格;加入单质稀土镧用钟罩压入单质稀土镧到溶液中,并缓缓搅拌5分钟后,立即准备出炉浇铸,不要使金属熔液在炉中停留超过ー小时,否则会减弱单质稀土镧对材料变质细化的效果;浇铸将溶液在离心机上浇铸轴承保持架毛坯,浇铸温度900°C,浇铸速度7min/2. 5m ;同时用固定在离心机上多孔冷却水套进行降温冷却,冷却水压2kg/cm3,使轴承保持架毛坯快速均匀冷却,冷却至凝固成形为止;然后,将轴承保持架毛坯脱模后放置到常温,再经车、钻、铣精加工至成品。ー种镧铜轴承保持架的鋳造エ艺方法,由配料一熔炼一加入单质稀土镧一浇铸依次完成,具体的エ艺步骤依次如下进行配料根据ー种镧铜轴承保持架的化学成分按照重量百分比将铜Cu60%,铅Pbl. 9%,单质稀土镧LaO. 6%,余量为锌Zn,称量配置为各组份之和为百分之百的配料,然后就位备用; 熔炼将配料在有芯エ频感应电炉中进行熔炼,炉中先加入配料中铜总量的50%,升温熔化成为熔液,再加入配料中铜总量剰余的50%,升温至1030°C ;为了防止铜熔液温度不均、局部过热氧化,需充分搅拌10分钟,停止升温,并采用木炭对炉内熔液面进行覆盖保护;当熔液温度自然降至950で吋,迅速加入配料中的铅和锌,压入熔液液面下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种镧铜轴承保持架材料,其特征在干其化学成分按重量百分比构成为铜Cu57% 60%,铅PbO. 8%~ I. 9%,单质稀土镧LaO. 2% O. 6%,杂质总量彡1%,余量为锌Zn,各组份之和为百分之百。2.—种镧铜轴承保持架的鋳造エ艺方法,其特征在干由配料一熔炼一加入单质稀土镧一浇铸依次完成,具体的エ艺步骤依次如下进行 配料根据ー种镧铜轴承保持架的化学成分按照重量百分比将铜Cu57% 60%,铅 PbO. 8% I. 9%,单质稀土镧LaO. 2% O. 6%,余量为锌Zn,称量配置为各组份之和为百分之百的配料,然后就位备用; 熔炼将配料在有芯エ频感应电炉中进行熔炼,炉中先加入配料中铜总量的50%,升温熔化成为熔液,再加入配料中铜总量剰余的50%,升温至950 1030°C;为了防止铜熔液温度不均、局部过热氧化,需充分搅拌5 10分钟,停止升温,并采用木炭对炉内熔液面进行覆盖保护;当熔液温度自然降至900 950°C时,迅速加入配料中的铅和锌,压入熔液液面下,不停搅拌至完全熔化;此时需进行炉前检查,检查熔液的主要化学成分,达到配料中的重量百分比的要求范围为合格; 加入单质稀土镧用钟罩压入单质稀土镧到溶液中,并缓缓搅拌5 10分钟后,立即准备出炉浇铸,不要使金属熔液在炉中停留超过ー小时,否则会减弱单质稀土镧对材料变质细化的效果; 浇铸将溶液在离心机上浇铸轴承保持架毛坯,浇铸温度900 950°C,浇铸速度7 8min/2. 5m ;同时用固定在离心机上多孔冷却水套进行降温冷却,冷却水压2 3kg/cm3,使轴承保持架毛坯快速均匀冷却,冷却至凝固成形为止;然后,将轴承保持架毛坯脱模后放置到常温,再经车、钻、铣精加工至成品。3.根据权利要求2所述的ー种镧铜轴承保持架的鋳造エ艺方法,其特征在干由配料—熔炼一加入单质稀土镧一浇铸依次完成,具体的エ艺步骤依次如下进行 配料根据ー种镧铜轴承保持架的化学成分按照重量百分比将铜Cu57%,铅PbO. 8%,单质稀土镧LaO. 2%,余量为锌Zn,称量配置为各组份之和为百分之百的配料,然后就位备用; 熔炼将配料在有芯エ频感应电炉中进行熔炼,炉中先加入配料中铜总量的50%,升温熔化成为熔液,再加入配料中铜总量剰余的50%,升温至950°C ;为了防止铜熔液温度不均、局部过热氧化,需充分搅拌5分钟,停止升温,并采用木炭对炉内熔液面进行覆盖保护;当熔液温度自然降至900°C吋,迅速加入配料中的铅和锌,压入熔液液面下,不停搅拌至完全熔化;此时需进行炉前检查,检查熔液的主要化学成分,达到配料中的重量百分比的要求范围为合格; 加入单质稀土镧用钟罩压入单质稀土镧到溶液中,并缓缓搅拌5分钟后,立即准备出炉浇铸,不要使金属熔液在炉中停留超过ー小时,否则会减弱单质稀土镧对材料变质细化的效果; 浇铸将溶液在离心机上浇铸轴承保持架毛坯,浇铸温度900°C,浇铸速度7min/2. 5m ;同时用固定在离心机上多孔冷却水套进行降温冷却,冷却水压2kg/c...

【专利技术属性】
技术研发人员:范仲和
申请(专利权)人:洛阳汇工大型轴承制造有限公司
类型:发明
国别省市:

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